浅层地震反射波法在工程勘察中的应用探讨

摘要：我国改革开放以来，许多大中型基建项目相继完成，在对这些项目进行基础勘察的过程中，浅层地震勘察的应用非常广泛。浅层地震反射波具有费用低、简便、快速以及眼侧线剖面连续、勘察内容丰富等优越性，因此具有非常广泛的地质市场。文章将对广州新白云国际机场互通立交桥址工程以及广东阳江核电站的浅层地震反射波法勘察相关资料为实例，对于这些工程的物探勘察结果进行分析，并且综合分析浅层地震反射波在工程勘察中的应用。

关键词：地震反射波；工程勘察；应用

1. 前言

在公路建设、机场选址、高层建筑以及隧道桥梁勘察等领域，地震反射波法都得到广泛应用，这总方法对于岩层界面以及土的物理性质可以有效的加以探明，对于隐伏断层、破碎带等不良地质体都可以有效的加以发现，文章对于浅层地震反射波法以及多次覆盖技术的原理和技术方法进行分析，在具体事例分析上标明在工程勘察中浅层反射波法的有效性与实用性。

2.工区地震地质条件、地质勘察目的与野外数据采集

2.1条件、目的与数据采集

地震地质条件与勘察目的随着工区的不同也发生着改变，因此需要对不同的浅层地震野外数据进行采集，其方法也应该有所不同。勘察结果的质量与精度由于野外采集数据的精确性有着非常大的波动，一定数量的野外采集实验是非常必须的，因此这些实验主要包括，勘察方法的实验、激发方式实验、接收形式实验、观测系统实验、覆盖次数实验、仪器参数实验、干扰波调查实验等。对于野外现场进行实验的时候，通常情况下激发点以及检波点沿测线方向的偏移量不得超过0.1米，并且在垂直方向的测线位移不得超过0.2米，许多个别点需要避开障碍物，如果偏移量较大的话，也不的超过两米。在检波点上开挖一个深0.2米的小坑，然后再安装检波器，在小坑内检波器由一个尾椎进行固定，对其进行细致的检查，对于金波其安装状态下的运行情况进行检测，然后开始激发接收，对纵波反射法，要保持检波器轴线垂直于地表对横波反射法，保持检波器轴线平行于地表，并垂直于地表，采集记录的时候，开启仪器的噪声监测功能，保障环境噪声较小的时候才开始激发接收。

处理浅层地震反射波法的数据主要是为了消除各种干扰波，获得有用的信号，根据一定的处理流程对于剖面进行一定的解释，对于基岩顶层反射进行追踪，对于反射同相轴的连续可追踪性与交测线的初步闭合进行分析，如果连续性不佳或者相交测线闭合差太大，则从叠前滤波步骤开始进行重新处理，直到输出合格的结果为止。

2.2勘察方法的问题

目前，建筑工程地质勘探的方法往往不科学，在进行土层承载力探测时，一般是使用静载荷试验法，压裂探坑两侧土层来确定土层承载力，传统沿袭下来的这种做法并没有加以改进，并没有认识到这种勘探手段的不科学性，因为压土层的两侧得出的压力大小可能是不一样的，取哪一面的压力定值来作为地基承载力只能是随机选择，并且从两侧压裂土层所得到的压力值和垂直方向的压力值是不一样的，如何对压力值进行选择也缺乏明确的规定。勘探技术停滞不前，方法落后，先进设备引入迟缓，都是勘探方法上亟需解决的问题。

当前地质勘探结果一般是以地质部门出具的地勘报告为准，但是地质部门的地勘报告往往质量不高、错误不断，有些地质勘探报告及其简化，甚至连土工试验指标都不予以分析评价，没有准确可靠的分析结果，也没有提出相应的工程施工意见，对于地质环境与施工之间的作用也未加以分析。对于一些不可省略的内容加以忽视，没有图解说明，也没有表格对数据进行归类，文字繁杂而可用性不强，其地质报告的目的往往是为了应付形式，或者迎合设计人员的工作，并且将报告的重点集中与土层承载力的数据分析上，对于其他地质数据未加以合理科学的分析探测，地质勘探报告极不完善。

3.浅层地震反射波法的基本原理

作为一种最基本的物探方法，浅层地震反射波法主要是利用从存在波阻抗差异界面反射的弹性波来进行勘探的方法，我们所研究的地震波是一种人工震源作用所产生的地震波，而不是自然地震产生的。因为这种地震波被当作是一种弹性介质的大地中作为传播媒介，有效的客服了惠更斯原理以及费马原理，具有反射、折射与投射等现象，人们根据这一原理特性就可以对工程地质的相关问题进行研究以及解决。

假设存在两层水平弹性介质，而弹性波在这两个水平介质中传播的速度也是大小不一样的，从地震波从两个不同的点射入时，就会产生反射波与投射波。根据斯奈尔定量可知，应用反射波法需要一个介质中传播速度大于另一个介质的传播速度，但是采用反射波法则不会受到这种条件的限制。反射波法对于地层分辨率要比初至折射波法来的高，这也就是为什么地震反射波会得到如此广泛应用的主要原因之一。

在桥位工程地质等勘察中，浅层地震反射波法可以分为第四系地层以及调查地层横向分布状况，这种方法对于许多不良地质因素可以做出相关的评价。浅层地震波反射法在陆地与水域都取得了较好的勘探效果，特别是在水域效果更佳。但是浅层地震波反射法通常会受到许多干扰，而且其作业环境一般干扰背景较强，对于这种方法的开展要重视抗干扰技术的研发。并且许多底层是不均匀的，如果反射波法对于该底层的研究有着较大的难度，因此在今后的实验工作以及观测系统上应当开展更加深入的研究。

结语：在公路建设、机场选址、高层建筑以及隧道桥梁勘察等领域，地震反射波法都得到广泛应用，这总方法对于岩层界面以及土的物理性质可以有效的加以探明，对于隐伏断层、破碎带等不良地质体都可以有效的加以发现，通过实例分析可知浅层地震反射波发是一种有效、经济和简便的勘察方法。在一定的地震地质条件下，可以有效的取得丰富的工程地质信息，解决许多复杂地质问题。

参考文献：

[1] 周竹生，蒋婵君，郭有刚. 浅层地震反射波法在隧道工程勘探中的应用[J]. 工程地球物理学报. 2008（05）

[2] 徐红利，潘冬明，李红立. 浅层地震勘探技术在探测公路采空区中的应用[J]. 能源技术与管理. 2008（03）

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